应力波反射法数值模拟分析及实践研究

摘要

目前国内基桩完整性测试工作中，应力波反射法是最具有代表性、应用最广泛的方法，因其具有轻便、快速、经济、准确性较高等优点而得到了工程界的普遍认可。但低应变反射波法仍是一门发展中的实用技术，在应用中还存在一些有待解决的问题，且此方法有其自身的适用范围和局限性，随着应用普及必然带来认识上的错误和使用中的混乱，非合理应用也必然影响了其科学性与准确性，阻碍了其正常发展。 文章首先介绍了基桩动测技术的发展状况，简单的介绍了常见桩型质量问题及应力波反射法的现场测试技术。本文基于一种名为PIT-S的应力波反射法数值分析软件，模拟基桩在多种不同数值模型的条件下的动力响应仿真曲线。主要模拟了应力波在完整桩中存在桩身材料阻尼和土阻力影响时的传播特性、在各种不同类型的缺陷桩中的传播特性及几种易发生误判的情况，结合工程实际对各种不同的情况进行分析总结。最后对应力波反射法在实践中的运用进行了全面的总结，对反射波法的适用范围、检测结果参数、振源特性及其影响、传感器的安装及各种不同的检测方法的综合应用等进行了较全面的分析总结，并举例说明了在工程实践中各种检测方法综合运用的重要性。 本文研究对于弄清基桩完整性检测过程中各种因素对速度曲线的影响具有一定的意义，对完整性检测的实践工作具有相当的借鉴意义。

目录

文摘

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声明

第1章绪论

1.1引言

1.2动测技术的概况和发展现状

1.2.1桩的完整性检测技术在国外的应用和发展

1.2.2桩的动测技术在我国的发展和应用

1.3常见桩型质量问题

1.3.1预制桩常见质量问题

1.3.2泥浆护壁灌注桩常见质量问题

1.3.3沉管灌注桩常见质量问题

1.4反射波法的现场测试技术

1.4.1反射波法的测试仪器

1.4.2现场测试要求及注意事项

1.5本文所做工作及意义

第2章基桩应力波反射法理论基础

2.1应力波反射法控制方程

2.2应力波在桩身中的传播规律

2.2.1桩中任一点B的状态量的计算

2.2.2应力波在完整桩中传播

2.2.3波在缺陷桩中的传播

2.3桩身材料阻尼对应力波传播的影响

2.4桩周土阻力对应力波传播的影响

2.5影响桩顶质点速度曲线的因素

第3章PIT-S软件简介及基桩的应力波反射法数值分析

3.1 PIT-S软件简介

3.2完好基桩数值模拟分析

3.2.1桩身材料粘性阻尼的影响

3.2.2均一桩周土对应力波反射曲线的影响

3.3单一缺陷桩的几何参数模拟分析

3.3.1浅部缺陷

3.3.2基桩缺陷的位置

3.3.3基桩缺陷的程度

3.3.4基桩缺陷的纵向尺寸

3.4易产生误判的几种情况

3.4.1桩周土存在软硬夹层

3.4.2桩身阻抗渐变

3.4.3多重缺陷

第4章应力波反射法的实践研究

4.1适用范围

4.2检测结果参数

4.2.1缺陷性质

4.2.2缺陷位置

4.2.3桩长

4.2.4波速与砼强度

4.3振源特性及其影响

4.4传感器安装谐振影响

4.4.1跟随条件

4.4.2弹性安装条件下传感器的频响特性

4.4.3安装谐振影响

4.5各种不同检测方法的综合运用

4.5.1应力波反射法的局限性与改进方法

4.5.2我国现有的基桩检测方法及其适用范围

4.5.3验证检测方法的选用原则

4.5.4工程实例

4.6基桩完整性分类的讨论

第5章结论与展望

致谢

参考文献

个人简历在读期间发表的学术论文